4月10日下午,习近平总书记在海南省三亚市崖州湾种子实验室考察调研时强调,种子是我国粮食安全的关键。只有用自己的手攥紧中国种子,才能端稳中国饭碗,才能实现粮食安全。种源要做到自主可控,种业科技就要自立自强。这是一件具有战略意义的大事。要弘扬袁隆平等老一辈科技工作者的精神,十年磨一剑,久久为功,把这件大事抓好。





种业是国家战略性、基础性核心产业,是世界各国科技竞争的战略高地。中国农业大学以解决国家种业重大基础科学问题和“卡脖子”技术为主攻方向,切实发挥学校基础研究主力军和重大科技突破生力军的作用,为实现我国种业科技自立自强、种源自主可控的总目标贡献力量。

发布种业科技创新专项行动方案


国以农为本,农以种为先。2021年10月27日,中国农大种业科技创新论坛举行。论坛发布种业基础研究攀登行动、前沿育种技术攻关行动、突破性种质资源创制行动、重大品种培育行动、良种高效育繁行动、种业科技成果转化行动、种业开放协同创新行动、种业创新平台提升行动、种业创新人才培养行动、国际种业科技协作行动等“中国农业大学种业科技创新十大行动”,助力种业装上更多“中国芯”。


完善种业科技平台建设

获批成立全国农学领域目前唯一前沿科学中心和基因编辑重点实验室


2021年,中国农业大学获批教育部分子设计育种前沿科学中心和农业农村部基因编辑创新利用重点实验室,这也是全国农学领域目前唯一的前沿科学中心和基因编辑部级重点实验室。

中心主要聚焦重要经济性状遗传基础、环境适应性的分子基础和农业生物分子设计育种3个基础前沿研究,以玉米、小麦、生猪、蛋鸡等为主要研究对象,致力于破解分子设计育种基础前沿问题,攻克种源卡脖子技术瓶颈,实现高产优质和环境友好型新品种的精准培育,为打赢种业翻身仗提供强有力的科技支撑。

实验室主要集中学校优势团队力量,集中国内优势团队,开展多学科交叉联合攻关,利用全球生物资源信息,特别是微生物宏基因组数据,围绕基因编辑核酸酶挖掘与功能验证、基因编辑系统优化与衍生技术研发、基因编辑工具递送系统研发、技术集成与应用等开展研究,挖掘具有靶向识别功能的新型基因编辑底盘,取得技术原创性突破;开发具有我国自主知识产权的基因编辑系统;开展突破性基因编辑种质创新和利用;快速提升我国基因编辑原始创新能力,形成具有我国自主知识产权的专利,摆脱国际基因编辑技术专利束缚,从根本上保障我国基因编辑技术产业安全,同时显著增强我国种业的核心竞争力。

中国农大涿州作物分子育种创新中心开工建设


2021年12月27日,中国农业大学作物分子育种创新中心开工典礼举行。作物分子育种创新中心是中国农业大学响应党中央和习近平总书记的号召,聚焦种业产业发展需求而发起的创新平台项目。中心将重点针对我国种业科技创新存在的问题,按照“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念,以京津冀为核心,主要针对玉米、小麦、棉花三大作物,兼顾旱地作物和蔬菜,构建国家级农作物育种创新基地,形成从基础研究、应用研究到应用推广的种业全产业链创新体系。未来将为国家种业创新和种子“芯片”提供科技支撑,作为与保定市合作共建的国家农业高新技术产业示范区“四中心”之一,将为保定现代都市农业高质量发展提供新动能,也将成为中国农业大学集科学研究、人才培养、社会服务、成果转化、教学实践和耕读教育等功能于一体的综合性载体。

国际玉米技术创新与成果转化中心启动


2021年12月29日,国际玉米技术创新与成果转化中心举行项目启动仪式。国际玉米技术创新与成果转化中心是南繁科技城重大科研平台体系的重要组成部分,该项目将为南繁科技城统筹整合种业科技创新资源、打造面向全球种业的创新策源地、科研主阵地作出重大贡献,汇聚磅礴力量,打造“立足三亚、服务海南、面向世界”的国家级农业科研创新和产业人才培育基地。

种业核心技术攻关

发掘自主知识产权的基因编辑技术新型底盘核酸酶

中国农业大学国家玉米改良中心积极开展具有自主知识产权的新型底盘核酸酶的发掘。2017年以来,从微生物宏基因组中发掘了一系列核酸酶,累计申报14项国家发明专利。其中,Cas12i(专利号)和Cas12j(专利号)两个基因编辑核酸酶已经获得中国专利授权,2021年10月获得中国香港地区的发明专利授权,并进入美国,日本,欧盟等13个国家或地区的专利申请。Cas12i和Cas12j在水稻、玉米、大豆、拟南芥及人类细胞系中均具有基因编辑活性,一定程度上,打破了Cas9和Cas12a底盘核酸酶国际专利权的垄断。

发现玉米水稻高产基因解析玉米水稻趋同选择规律

2022年3月25日,《科学》杂志在线发表了中国农业大学农学院李建生和杨小红团队联合华中农业大学严建兵团队的研究论文“ConvergentselectionofaWD40proteinthatenhancesgrainyieldinmaizeandrice”。研究首次挖掘出同时控制玉米和水稻产量性状的基因KRN2和OsKRN2;发现这两个基因在驯化过程中受到趋同选择;在全基因组水平上揭示了玉米和水稻趋同选择的遗传规律。多年多点的田间小区试验表明,玉米KRN2敲除系和水稻OsKRN2敲除系可分别提高10%的玉米产量和8%的水稻产量。

研发自主智能设计育种技术体系


信息科学与生命科学的跨学科交叉融合为育种科技的跨越式发展提供了新的契机。中国农业大学国家玉米改良中心的王向峰教授团队在植物智能设计育种技术领域处于国际领先。目前与国内多家科研单位、种业公司开展项目合作与联合攻关,是产学研联合攻关的典范。在与北京通州国际种业科技园合作的“玉米全基因组选择育种技术平台项目”中,项目团队已采集了百万量级的基因型与表型数据,以该项目的数据为基础开发了全基因组选择模型、基因型到表型预测模型、基因型与环境互作模型、基因组优化设计育种模型等多款智能设计育种软件,以及艾格偌田间表型数据分析与管理软件。

主要农作物单倍体育种技术


中国农业大学农学院陈绍江教授团队在该技术领域的理论和应用等方面取得整体性突破,该模式通过自主组材、自助操作和自主保护等,促进了企事业单位单倍体育种技术与传统育种系统的融合,目前应用单位已覆盖了国内主要骨干企事业单位,登海种业、屯玉种业、隆平高科、垦丰种业、金色丰度、丰乐种业、敦煌种业等排名靠前的企业均已实现大规模应用,促进了新技术向新育种模式的转变,有力支撑了产业关键核心技术的更新换代。

水稻抗病基因基于识别结构机制的人工定向进化技术


经过多年积累,中国农业大学彭友良和刘俊峰团队已经解析了水稻抗病蛋白RGA5HMA结构域识别病原菌效应蛋白的结构机制,设计出能够识别AvrPib的新免疫受体RGA5HMA2。上述研究结果为制备多系品种提供重要的抗性资源,建立了植物免疫受体识别病原物结构机制及基于作用机制及逆行免疫受体设计的技术平台,设计出识别不同MAX类效应蛋白的多个水稻免疫受体,从而创造出系列新的水稻抗病基因,为基于分子设计的抗病育种提供了新的材料。

突破猪胚胎多能干细胞建系的国际难题


家畜干细胞在生命科学基础研究、细胞培养人造肉生产和优良品种培育等方面具有巨大应用前景。中国农业大学韩建永教授团队联合国内多家单位获得重大突破,成功建立了目前世界家畜干细胞传代次数最多(传代260次以上)、可进行多次基因编辑操作的猪胚胎干细胞系,攻克了猪胚胎上胚层多能干细胞建系的国际难题。2021年11月30日,该研究成果在线发表在国际著名学术期刊《细胞研究》(CellResearch)上。

品种培育和推广

近年来,中国农业大学在品种培育与推广中成果丰硕。


在玉米品种方面,先后培育出中农大139、中农大189、中农大675、中农大623、中夏玉6号、中农大1703等品种;


在小麦品种方面,高产、优质强筋品种农大753、农大761已通过河北、河南省审定,在山东、安徽、江苏进行了引种;农大179、农大1908、农大171等品种已进入生产试验阶段,有望2022年通过审定;


在动物育种方面,肉鸡WOD188配套系2021年12月通过审定,打破了我国白羽肉鸡种源长期被国外垄断的现状。京典北京鸭配套系于2021年12月通过国家畜禽资源委员会审定,是我国第二个烤鸭专用配套系,用于满足大众烤鸭市场需求。该配套系深受生产者、消费者的喜爱,具有广阔的推广前景。2021年京典北京鸭父母代种鸭中试推广量为10万只。

种源要做到自主可控

种业科技就要自立自强

这是一件具有战略意义的大事

十年磨一剑,久久为功

中国农业大学自觉肩负

“把这件大事抓好”的使命与责任

为助力乡村振兴、助力国家发展

源源不断贡献农大力量!


统筹|姜萍萍

编辑|张鑫玥

责编|于哲姜萍萍


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